Un essai clinique international, mais initié depuis la France cherche à savoir si la lumière infrarouge peut améliorer les symptômes de la maladie de Parkinson. Les résultats expérimentaux, basés sur des études précliniques, suggèrent en effet que l'illumination cérébrale dans le proche infrarouge est susceptible de ralentir cette maladie neurodégénérative. Hamilton, Mitrofanis et d'autres avaient précédemment rapporté que le port d'un casque équipé de LEDs infrarouges améliorait l'expression faciale, le traitement auditif, l'engagement dans la conversation, la qualité du sommeil et la motivation, bien que cela n'ait pas eu beaucoup d'effet sur les symptômes moteurs. Ann Liebert de l'Université de Sydney prévoit une étude chez 120 patients utilisant un casque plus sophistiqué.
Un système de dispositif médical (appelé Ev-NIRT) a été développé pour un éclairage intracérébral à 670 nm de la substance noire pars compacta (SNpc), et sera être testé dans cette étude pilote. Les chercheurs évalueront la faisabilité et la tolérance de la chirurgie et de l'illumination cérébrale grâce au dispositif médical Ev-NIRT, auprès d'un groupe de 7 patients atteints de la maladie de Parkinson auquels sera implanté le dispositif médical innovant. Les patients seront suivis pendant 4 ans.
L'appareil émettra pendant une minute des impulsions à une longueur d'onde de 670 nm, avec une périodicité de 150 Hz. Cette salve d'impulsions sera suivie de cinq minutes de repos.
L'équipe, dirigée par le neurochirurgien Alim-Louis Benabid de l'Institut Clinatec espère que l'exposition de cette zone du cerveau à la lumière infrarouge protégera les cellules de la mort. Benabid avec Pierre Pollak, sont les pionniers qui ont développé la stimulation cérébrale profonde (DBS) en 1987. DBS fonctionne en envoyant des impulsions électriques dans le cerveau. Cette invention a changé la vie de milliers de patients, mais elle a des effects secondaires à long terme.
Il y a une dizaine d'année, John Mitrofanis, neuro-anatomiste à l'Université de Sydney, avait passé un an à étudier le DBS avec Benabid dans le but de créer un concept similaire, mais utilisant la lumière infrarouge. Mitrofanis était inspiré par les casques à infrarouge, utilisés dans la communauté Parkinson.
Benabid et Mitrofanis ont cependant estimé que la lumière provenant de l'extérieur du crâne ne pénétrerait pas assez profondément et qu'il fallait créer un dispositif implantable. En 2017, en collaboration avec la chercheuse Cécile Moro, ils ont injecté à 20 macaques une neurotoxine présente dans certaines drogues récréatives (MPTP) et connue pour provoquer les symptômes de la maladie de Parkinson. Les scientifiques ont exposés neuf macaques à du proche infrarouge dans la région du mésencéphale grâce à un dispositif implanté.
L’étude française suivra 14 patients atteints de la maladie de Parkinson à un stade précoce pendant 4 ans, dont sept seront traités périodiquement avec des impulsions de lumière de 670 nanomètres délivrées au cerveau via un mince câble à diode laser. Les sept autres patients ne seront pas opérés; un comité d'examen éthique a en effet décidé de ne pas les soumettre à une intervention chirurgicale sans possibilité de bénéfice.
Certains chercheurs sur la maladie de Parkinson sont sceptiques. Personne n'a montré pourquoi l'exposition à de l'infrarouge devrait avoir un effet sur des cellules qui ne voient jamais la lumière du jour. Les neurones n'ont pas un métabolisme basé sur la chlorophyle. Une grande partie des résultats encourageants observés jusqu'à présent peuvent être le résultat de l'effet placebo, disent les sceptiques.
Il existe trois hypothèses principales pour expliquer le fonctionnement de la photomodulation.
La première rappelle que les molécules sensibles à la lumière du corps appelées chromophores sont excitées par stimulation photonique. On sait maintenant que l'hémoglobine, la myoglobine et la COX sont les 3 seuls chromophores dans les tissus des mammifères capables d'absorber la lumière dans le proche infrarouge (longueur d'onde de 600 à 900 nm). Cependant, il n'y a pas de mécanisme d'action clair liant ces chromophores à l'augmentation de la synthèse d'ATP qui est observée sous stimulation lumineuse.
La deuxième hypothèse explique que la production d'énergie mitochondriale est l'effet d'une réduction de la viscosité intra-mitochondriale de l'eau induite par le proche infrarouge. la réduction de la viscosité à médiation proche infrarouge diminue le frottement qui s'oppose à la rotation de l'ATP synthase et entraîne une rotation «plus douce» de la machinerie de l'ATP synthase. Cette théorie est étayée par le fait que les augmentations du niveau d'ATP cellulaire sont immédiates après la stimulation au proche infrarouge.
Un troisième hypothese suggére que le métabolite photo-absorbant pyrophéophorbide-a (P-a) du chlorophyl alimentaire pourrait faciliter les processus de production d'énergie par la lumière chez les animaux. Dans les expériences, les niveaux d'ATP n'ont augmenté que dans les groupes où P-a et la lumière proche infrarouge étaient co-administrés, et non dans ceux dans lesquels P-a ou proche infrarouge étaient administrés isolément. Compte tenu de la multiplicité de ces théories concurrentes, il se peut que le proche infrarouge exerce ses effets modulateurs à travers plusieurs mécanismes au lieu d'un seul.
L'objectif principal de cette nouvelle étude clinique est de prouver que l'implant est sûr, dit Benabid, mais les chercheurs évalueront également la progression de la maladie. «Cela doit induire une grande amélioration», dit-il. «Il n'y aurait aucune raison de faire une intervention chirurgicale étendue pour une amélioration qui ne serait que légère.»
Le problème majeur de tous les essais de neuroprotection dans la maladie de Parkinson est que le diagnostic semble se produire après la disparition de plus de 50% des cellules productrices de dopamine. À moins que l'amélioration ne soit énorme, le signal sera trop faible pour être détecté.
L'équipe recherchera également des avantages cliniques. Mais comme les chercheurs évaluent les symptômes de la maladie de Parkinson en observant les patients effectuant des tâches spécifiques, les évaluations sont largement subjectives et les symptômes varient dans le temps; tout le monde a de bons et de mauvais jours. Étant donné que le groupe témoin ne subira pas de chirurgie, il sera particulièrement difficile d'exclure les effets placebo.